基于道路边界检测物体的检测装置和方法制造方法及图纸

一种基于道路边界检测物体的检测装置和方法，用于检测图像中的物体，该图像是由安装在车辆上的图像拍摄装置捕获的。控制器被耦合到该图像拍摄装置。该控制器提取由该图像拍摄装置所捕获的图像的像素，基于所提取的像素计算侧向速度分量，基于计算出的侧向速度分量检测道路边界，并基于道路边界和物体之间的关系检测物体的运动方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理由照相机拍摄的图像以检测出现在该图像中的物体的车载物体检测器，以及涉及一种物体检测方法。
技术介绍
从日本特开2004-220059号公报中已知一种图像处理器。利用该已知的图像处理器，从图像来计算各点处的光流(opticalflow)，将该光流分组成多个区域，并基于各区域的光流信息来检测背景和独立的运动物体。在该传统装置中，计算光流，并对整个图像执行处理以检测背景和运动物体。因为基于其在图像中的位置而出现的背景和物体有许多差异，所以产生的问题是当对整个图像执行相同的处理以检测背景和运动物体时，可能发生错误。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面是一种检测装置，用于检测至少一个图像中的物体，该检测装置包括图像拍摄装置，其被安装在车辆上，该图像拍摄装置用于捕获图像；控制器，其与该图像拍摄装置相耦合；其中，可操作该控制器以提取由该图像拍摄装置所捕获的图像的像素，基于所提取的像素计算侧向速度分量，基于计算出的侧向速度分量检测道路边界，并基于该道路边界与该物体之间的关系检测该物体的运动方向。本专利技术的另一方面是一种检测装置，用于检测由安装在车辆上的图像拍摄装置获得的图像中的物体，该检测装置包括边缘提取装置，用于提取存在于多个图像帧中的至少一个物体的边缘；道路边界检测装置，用于基于至少一些所提取的边缘的各自的横向运动速度，来检测该图像中的道路边界；以及运动方向判定装置，用于基于该道路边界和其它所提取的边缘的各自的横向运动速度，来判定物体的运动方向。本专利技术的该方面可以包括边缘速度计算装置，该边缘速度计算装置基于至少两个图像帧，来计算所提取的边缘的各自的横向运动速度。本专利技术的另一方面是一种检测方法，用于检测由安装在车辆上的图像拍摄装置获得的图像中的物体，该检测方法包括以下步骤提取存在于多个图像帧中的至少一个物体的边缘；基于至少一些所提取的边缘的各自的横向运动速度，检测图像中的道路边界；以及基于道路边界和其它所提取的边缘的各自的横向运动速度，判定物体的运动方向。该方法还包括以下步骤基于至少两个图像帧来计算所提取的边缘的图像中的横向运动速度。在本专利技术的所有方面中，可以将图像划分成道路边界内侧的范围和道路边界外侧的范围，并且考虑到物体出现在道路的内侧和外侧之间是不同的，利用不同的方法来检测物体，从而可提高处理精度。以下进一步详细说明该装置和方法的其它专利技术方面。附图说明这里参考附图进行说明，其中相同的附图标记在整个附图中是指相同的部分，其中图1是示出本专利技术第一实施例中的车载物体检测器的一个方面的结构的框图；图2示出车辆上的照相机安装的例子；图3示出第一实施例中的拍摄图像的例子；图4A～4C示出边缘标准化方法； 图5示出第一实施例中的速度图像的例子；图6示出检测根据图5的速度图像中的道路边界的例子；图7示出在第一实施例中将根据图5的速度图像划分成道路边界上部区域和道路边界下部区域的例子；图8示出在第一实施例的道路边界上部区域中的物体检测例子；图9示出在第一实施例的道路边界下部区域中的物体检测例子；图10A和10B示出说明第一实施例中的车载物体检测器的处理的流程图；图11示出在本专利技术第二实施例中的拍摄图像的例子；图12示出第二实施例中的速度图像的例子；图13示出在第二实施例中将根据图12的速度图像划分成道路边界上部区域和道路边界下部区域的例子；图14是示出在第二实施例的道路边界上部区域中的物体检测例子的第一图；图15是示出在第二实施例的道路边界上部区域中的物体检测例子的第二图；图16A～16C示出说明第二实施例中的车载物体检测器的处理的流程图；图17是示出边缘宽度标准化部分的详细结构的框图；图18是示出图17中所示的边缘宽度标准化部分的细线压缩操作和扩展操作的图；以及图19是示出投票(balloting)模块的求和操作的图。具体实施例方式图1是示出本专利技术第一实施例中的车载物体检测器的一个方面的结构的框图。车载检测器100具有被安装在车辆上的照相机101。照相机101执行拍摄车辆前方的图像的功能，该照相机101通常包含用于存储由其所拍摄的图像的图像存储器102。图像存储器102还可以如图1所示与照相机101分离。检测器100还包括控制器103，该控制器103包含中央处理单元(CPU)、存储器和其它外围电路，并执行下述各种处理。简言之，控制器103执行以下处理，例如边缘提取、边缘速度计算、道路边界检测、物体检测和运动方向的确定。最后，检测器100包括用于存储下述像素计数器的计数值的计数器存储器104。照相机101是优选以极小的固定时间间隔Δt例如2ms(帧频＝500帧每秒)拍摄图像的高速照相机，该高速照相机具有在车辆运动的同时连续拍摄车辆前方图像的图像拍摄元件例如CCD或CMOS。照相机101将各帧输出到图像存储器102。这里，如图2所示，照相机101被安装在车辆的客厢中的顶前方。设置照相机101使得其视轴(viewing axis)方向Z直接朝向车辆的前方，图像拍摄面水平轴X与地面平行，图像拍摄面垂直轴Y与地面垂直。图3中示出了由照相机101拍摄的图像的例子。以使用图像的左上角作为原点、从左到右作为x轴、从上到下作为y轴的x-y坐标系统(照相机坐标)来表示由照相机101产生的拍摄图像3a。这里，在图3中，拍摄图像3a包括存在于道路左侧和右侧的道路边界即白线A和B、存在于车辆前方的静止行人(人)C、静止背景树D、在车辆前方向右运动的行人E、以及向左运动的行人F。即，拍摄图像3a包括画在道路上的白色线A和B、存在于车辆前方的静止物体C、存在于车辆前方的运动物体E和F、以及背景D。控制器103通过从图3所示的由照相机101所拍摄的拍摄图像3a中分离出背景和物体，来检测存在于拍摄图像3a中的物体。首先，计算存在于拍摄图像3a中的物体沿横向(x轴方向)的运动速度，并生成速度图像，在该速度图像中，由级别值来表示拍摄图像3a中的物体的横向运动方向和速度。更具体地，从图像存储器102中读取由照相机101捕获的图像，并将用于边缘提取的滤波器应用于拍摄图像3a，以执行边缘提取处理。然后，对每一所提取的边缘，通过执行如下所述的图像处理来计算拍摄图像3a中的各边缘的运动速度。首先，将细线化(thinning)处理应用于拍摄图像3a中的边缘，以准确找到边缘的中心。然后将细线化后的边缘进行扩展，使得边缘宽度为固定宽度例如3个像素的宽度。通过以该方式标准化所提取的边缘，可以获得各边缘都具有均一宽度的边缘图像。图4A～4C示出用于标准化所提取的边缘并获得边缘图像的上述处理的例子。即，对通过图4A所示的数字化获得的边缘执行细线化处理，以获得图4B所示的细线化之后的边缘。然后扩展该细线化后的边缘，以如图4C所示使该边缘具有固定宽度。参考图17和18更清楚地来说明如图4A～4C中所示用于标准化所提取的边缘并获得边缘图像的该处理的一种实现方式。边缘提取部分202对从照相机101输入的帧图像使用SOBEL滤波器来提取图像的边缘。边缘标准化部分203将由边缘提取部分202所提取的边缘的边缘宽度标准化为在物体的移动方向上的给定像素数。如图17所示，边缘标准化部分203包括二值化部分231，其将由边缘提取部分202所生成的边缘图像以二值态来表示。边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测装置，用于检测至少一个图像中的物体，该检测装置包括：图像拍摄装置，其被安装在车辆上，该图像拍摄装置用于捕获图像；控制器，其与该图像拍摄装置相耦合；其中，可操作该控制器以提取由该图像拍摄装置所捕获的图像的像素，基于所提 取的像素计算侧向速度分量，基于计算出的侧向速度分量检测道路边界，并基于该道路边界与该物体之间的关系检测该物体的运动方向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤本和巳，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]